کرم چاله چیست؟

 زینب شاه مرادی - مرکز یادگیری تبیان
به گزارش بیگ بنگ، در سال ۱۹۱۶ فیزیک دان استرالیایی لودویگ فلام، هنگام بررسی راه حل کارل شوارتزشیلد برای معادلات میدان اینشتین برای توصیف شکل خاصی از سیاه چاله ها بنام سیاه چاله شوارتزشیلد، متوجه شد راه حل ِ دیگری برای پدیده ای که بعدها “سفیدچاله” نام گرفت، وجود دارد. سفیدچاله تئوری معکوس زمانی یک سیاهچاله است و در حالی که سیاه چاله به عنوان خلا عمل می کند و هر شکل ماده عبوری از افق رویداد را جذب می کند، یک سفیدچاله به عنوان منبع بازگرداننده ماده از افق رویداد عمل می کند. حتی عده ای بر این باورند که در سمت دیگر هر سیاهچاله یک سفیدچاله وجود دارد که همه مواد جذب شده سیاه چاله را به عالم دیگری وارد می کند و حتی تفکر ما در مورد بیگ بنگ می تواند در حقیقت نتیجه چنین پدیده ای باشد.
“فلام” همچنین به این نکته دقت کرد که دو راه حل، دو ناحیه متفاوت در فضا - زمان را توصیف می کنند که از لحاظ ریاضی، حداقل بصورت نظری می توانند به وسیله یک مجرای فضا - زمانی به یک دیگر متصل شوند. سیاه چاله و سفیدچاله می تواند در همان جهان یا عالمی متفاوت به ترتیب وارد و خارج شود. اینشتین همراه با نیتان روسن در سال ۱۹۳۵، این ایده را بررسی کردند و به راه حلی دست یافتند که به نام پل اینشتین _ روسن شناخته می شود. (هم چنین به عنوان کرم چاله لورنتزی و یا کرم چاله شوارتز شیلد نیز معروف است)
برای تصور بهتر کرم چاله، کاغذی را تصور کنید که دو سمت آن با مداد علامت گذاری شده است (نشان گر دو نقطه در فضا - زمان). خط واصل بین آن ها نشان دهنده فاصله دو نقطه در فضا - زمان معمولی است. اگر کاغذ را خم و به دو قسمت مساوی تا کنید (معادل تاب دادن شدید فضا - زمان). سپس دو علامت با مداد را روی کاغذ توسط کوتاه ترین مسیر ممکن بین دو نقطه به هم اتصال دهید، یک میان بر از طریق فضا - زمان که بسیار شبیه ِ کرم چاله است را ایجاد کرده اید.
برخی تئوری ها نشان می دهند که این نقاط متقابل واقعی برای کرمچاله ها سرانجام ممکن است یافت یا ساخته شوند و به عنوان تونل زمانی یا مسیری میانبر برای سفر فضایی با سرعت بالا بین دو نقطه مجزا یا حتی برای سفر زمانی، کاربردی باشند. با این وجود یک خاصیت عمومی پذیرفته شده در مورد کرم چاله ها این است که ذاتا به شدت ناپایدار هستند و احتمالا سریعا دچار فروپاشی می شوند. به گفته محققان حتی اگر کوچک ترین شکل ماده (حتی یک تک فوتون) از طریق آن ها بخواهد عبور کند، کرم چاله ها بصورت آنی دچار فروپاشی می شوند.
اگرچه برخی روش های تئوری پیرامون این مسئله پیشنهاد شده اند (برای مثال استفاده از ریسمان های کیهانی یا ماده منفی یا ماده مرموز با انرژی منفی) تا از کرم چاله ها بعنوان یک مسئله سخت و بسته جلوگیری شود و این اجرام هم چنان ایده ای گسترده در حوزه علمی- تخیلی باقی بمانند؛ با این وجود هنوز از لحاظ ریاضی برخی تردیدها در مورد نوع ماده مرموز با چگالی انرژی منفی که یک نیاز ِ مطلق برای کرم چاله هاست، اثبات نشده است. اگر مشخص شود که چنین ماده مرموزی هم نمی تواند وجود داشته باشد، همچنان امکان کاربردهای عملی از نظریه، باقی می ماند.
چون کرم چاله یک مجرا از طریق فضا - زمان چهار بعدی است نه فقط از طریق فضا، استیون هاوکینگ و دیگران فرض کردند که کرم چاله از لحاظ تئوری می تواند برای سفر در زمان و بخصوص برای سفرهای فضایی مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه به شکل گسترده ای محققان بر این عقیده اند که سفر به گذشته ناشی از تضاد ذاتی این مسئله، هیچ گاه امکان پذیر نیست.


منبع: http://bigbangpage.com